
?備戰(zhàn)2022年中考復(fù)習(xí)重難點(diǎn)與壓軸題型專項(xiàng)訓(xùn)練
專題09 新定義型幾何圖形問題
【專題訓(xùn)練】
一、解答題
1.(2021·河南信陽市·八年級(jí)期末)如圖1,我們把對(duì)角線互相垂直的四邊形叫做垂美四邊形.
(1)概念理解:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了平行四邊形、菱形、矩形、正方形,在這四種圖形中是垂美四邊形的是_____________.
(2)性質(zhì)探究:如圖2,已知四邊形ABCD是垂美四邊形,試探究其兩組對(duì)邊AB,CD與BC,AD之間的數(shù)量關(guān)系,并寫出證明過程.
(3)問題解決:如圖3,分別以Rt△ACB的直角邊AC和斜邊AB為邊向外作正方形ACFG和正方形ABDE,連接CE,BG,GE,CE交AB于點(diǎn)M,已知AC=4,AB=5,求GE的長(zhǎng).
【答案】
(1)菱形,正方形.
(2)AD2+BC2=AB2+CD2.
證明:連接AC,BD,設(shè)其交點(diǎn)為E.
∵四邊形ABCD是垂美四邊形,
∴AC⊥BD,
即∠AED=∠AEB=∠BEC=∠CED=90°,
由勾股定理,得AD2+BC2=AE2+DE2+BE2+CE2,AB2+CD2=AE2+BE2+CE2+DE2,
∴AD2+BC2=AB2+CD2.
(3)連接CG,BE.
∵∠CAG=∠BAE=90°,
∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,
即∠GAB=∠CAE.
在△GAB和△CAE中,AG=AC,∠GAB=∠CAE,AB=AE,∴△GAB≌△CAE.
∴∠ABG=∠AEC.
又∵∠AEC+∠AME=90°,
∴∠ABG+∠AME=90°.
又∵∠BMC=∠AME,
∴∠ABG+∠BMC=90°.
∴CE⊥BG,
∴四邊形CGEB是垂美四邊形.
由(2),得CG2+BE2=CB2+GE2.
∵AC=4,AB=5,
∴由勾股定理,得CB2=9,CG2=32,BE2=50,
∴GE2=CG2+BE2-CB2=73.
∴GE=.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了四邊形綜合應(yīng)用,準(zhǔn)確利用性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
2.(2021·洪澤外國(guó)語中學(xué)八年級(jí)月考)如果三角形的兩個(gè)內(nèi)角α與β滿足α﹣β=90°,那么我們稱這樣的三角形為“準(zhǔn)互余三角形”.
(1)若△ABC是“準(zhǔn)互余三角形”,∠A>90°,∠B=20°,求∠C的度數(shù);
(2)如圖①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=4,BC=5,點(diǎn)D是BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn).若△ABD是“準(zhǔn)互余三角形”,求CD的長(zhǎng);
(3)如圖②,在四邊形ABCD中,AC,BD是對(duì)角線,AC=4,CD=5,∠BAC=90°,∠ACD=2∠ABC,且△BCD是“準(zhǔn)互余三角形”,求BD的長(zhǎng).
【答案】
解:(1)∵△ABC是“準(zhǔn)互余三角形”,∠A>90°,∠B=20°,
若∠A-∠B=90°,則∠A=110°,
∴∠C=180°-110°-20°=50°,
若∠A-∠C=90°,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠C=35°;
故 ∠C=50°或35°;
(2)∵∠BAC=90°,AB=4,BC=5,∴AC===3,
∵△ABD是“準(zhǔn)互余三角形”,∴∠BAD﹣∠B=90°,或∠BAD﹣∠ADB=90°,
當(dāng)∠BAD﹣∠ADB=90°,∴∠BAC+∠CAD﹣∠ADB=90°,∴∠CAD=∠ADB,
∴AC=CD=3;
當(dāng)∠BAD﹣∠B=90°,∴∠BAC+∠CAD﹣∠B=90°,∴∠B=∠CAD,
∵∠ADC=∠BDA,∴△ADC∽△BDA,∴,
∴,∴CD=;
(3)如圖,將△ABC沿BC翻折得到△EBC,
∴CE=AC=4,∠BCA=∠BCE,∠CBA=∠CBE,∠E=∠BAC=90°,
∴∠ABE+∠ACE=180°,∵∠ACD=2∠ABC=∠ABE,
∴∠ACD+∠ACE=180°,∴點(diǎn)D,點(diǎn)C,點(diǎn)E三點(diǎn)共線,
∵∠BCD=∠ACD+∠ACB=2∠ABC+∠ACB=90°+∠ABC,
∴∠BCD﹣∠CBD=90°,∵△BCD是“準(zhǔn)互余三角形”,∴∠BCD﹣∠CDB=90°,
∴90°+∠ABC﹣∠CDB=90°,∴∠CDB=∠ABC=∠EBC,
又∵∠E=∠E,∴△CEB∽△BED,∴,即,∴BE=6,
∴BD===3.
【點(diǎn)睛】
本題是相似形綜合題,考查了相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,直角三角形的性質(zhì),理解“準(zhǔn)互余三角形”的定義并能運(yùn)用是本題的關(guān)鍵.
3.(2021·湖南懷化市·中考真題)定義:對(duì)角線互相垂直且相等的四邊形叫做垂等四邊形.
(1)下面四邊形是垂等四邊形的是____________(填序號(hào))
①平行四邊形;②矩形;③菱形;④正方形
(2)圖形判定:如圖1,在四邊形中,∥,,過點(diǎn)D作BD垂線交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,且,證明:四邊形是垂等四邊形.
(3)由菱形面積公式易知性質(zhì):垂等四邊形的面積等于兩條對(duì)角線乘積的一半.應(yīng)用:在圖2中,面積為24的垂等四邊形內(nèi)接于⊙O中,.求⊙O的半徑.
【答案】
(1)①平行四邊形的對(duì)角線互相平分但不垂直和相等,故不是;②矩形對(duì)角線相等但不垂直;③菱形的對(duì)角線互相垂直但不相等;④正方形的對(duì)角線互相垂直且相等,故正方形是垂等四邊形;
(2)∵,,
∴AC∥DE,
又∵∥,
∴四邊形ADEC是平行四邊形,
∴AC=DE,
又∵,
∴△BDE是等腰直角三角形,
∴BD=DE,
∴BD=AC,
∴四邊形是垂等四邊形.
(3)如圖,過點(diǎn)O作,
∵四邊形是垂等四邊形,
∴AC=BD,
又∵垂等四邊形的面積是24,,根據(jù)垂等四邊形的面積計(jì)算方法得:
,
又∵,
∴,
設(shè)半徑為r,根據(jù)垂徑定理可得:
在△ODE中,OD=r,DE=,
∴,
∴的半徑為4.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了四邊形性質(zhì)與圓的垂徑定理應(yīng)用,準(zhǔn)確理解新定義的垂等四邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
4.(2021·內(nèi)蒙古通遼市·九年級(jí)學(xué)業(yè)考試)如圖1,對(duì)角線互相垂直的四邊形叫做垂美四邊形.
(1)概念理解:如圖2,在四邊形中,,問四邊形是垂美四邊形嗎?請(qǐng)說明理由;
(2)性質(zhì)探究:如圖1,四邊形的對(duì)角線交于點(diǎn),.
試證明:;
(3)解決問題:如圖3,分別以的直角邊和斜邊為邊向外作正方形和正方形,連結(jié).已知,求的長(zhǎng).
【答案】
解:(1)是
理由:,
∴在的垂直平分線上.
∵,
∴在的垂直平分線上.
∴垂直平分.
∴四邊形為垂美四邊形.
(2)如圖2,連接AC和BD,
,
,
,
,
.
.
.
;
(3)連接CG、BE,
∵∠CAG=∠BAE=90°,
∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,
在△GAB和△CAE中,
,
∴△GAB≌△CAE(SAS),
∴∠ABG=∠AEC,又∠AEC+∠AME=90°,
∴∠ABG+∠AME=90°,即CE⊥BG,
∴四邊形CGEB是垂美四邊形,
由(2)得,CG2+BE2=CB2+GE2,
∵,
∴AC=,AB=2,CG=,BE=,
∴GE2=CG2+BE2-CB2=13,
∴GE=.
【點(diǎn)睛】
本題考查的是正方形的性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、垂直的定義、勾股定理的應(yīng)用,正確理解垂美四邊形的定義、靈活運(yùn)用勾股定理是解題的關(guān)鍵.
5.(2019·河南九年級(jí)其他模擬)若△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α后,與△ADE構(gòu)成位似圖形,則我們稱△ABC與△ADE互為“旋轉(zhuǎn)位似圖形”.
(1)知識(shí)理解:
如圖1,△ABC與△ADE互為“旋轉(zhuǎn)位似圖形”.
①若α=25°,∠D=100°,∠C=28°,則∠BAE= ?。?br />
②若AD=6,DE=7,AB=4,則BC=
(2)知識(shí)運(yùn)用:
如圖2,在四邊形ABCD中,∠ADC=90°,AE⊥BD于點(diǎn)E,∠DAC=∠DBC,求證:△ACD與△ABE互為“旋轉(zhuǎn)位似圖形”.
(3)拓展提高:
如圖3,△ABG為等邊三角形,點(diǎn)C為AG的中點(diǎn),點(diǎn)F是AB邊上的一點(diǎn),點(diǎn)D為CF延長(zhǎng)線上的一點(diǎn),點(diǎn)E在線段CF上,且△ABD與△ACE互為“旋轉(zhuǎn)位似圖形”.若AB=6,AD=4,求的值.
【答案】
(1)①∵△ABC和△ADE互為“旋轉(zhuǎn)位似圖形”,
∴△ABC∽△ADE,
∴∠D=∠B=100°,
又∵α=25°,∠E=28°,
∴∠BAE=180°﹣100°﹣25°﹣28°=27°;
②∵△ABC∽△ADE,
∴,
∵AD=6,DE=7,AB=4,
∴,
∴BC=,
故答案為:27°;;
(2)∵∠DOA=∠COB,∠DAC=∠DBC,
∴△DOA∽△COB,
∴,即,
又∵∠DOC=∠AOB,
∴△AOB∽△DOC,
∴∠DCA=∠EBA,
又∵∠ADC=90°,AE⊥BD,
∴∠ADC=∠AEB=90°,
∴△ABE∽△ACD,
∴∠DAC=∠EAB,
∴△AEB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)∠DAE的度數(shù)后與△ADC構(gòu)成位似圖形,
∴△ACD和△ABE互為“旋轉(zhuǎn)位似圖形”;
(3)∵AC=AG=AB=3,
由題意得:,
∵AD=4,
∴AE=2,
∵∠DAE=∠FAC=60°,
∴cos∠DAE=cos60°=,
∴∠DEA=90°,
∴由勾股定理可得CE=,
∴DE=AE?tan∠DAE=2,
∴.
【點(diǎn)睛】
本題屬于相似形綜合題,主要考查了相似三角形的判定及性質(zhì),等腰直角三角形的判定及性質(zhì),勾股定理的綜合運(yùn)用.在解答時(shí)添加輔助線等腰直角三角形,利用相似形的對(duì)應(yīng)邊成比例是關(guān)鍵.
6.(2021·常州市第二十四中學(xué)九年級(jí)期中)若三角形的一條角平分線與被平分的角的一邊相等,則稱這個(gè)三角形為“弱等腰三角形”,這條角平分線叫做這個(gè)三角形的“弱線”,如圖①,AD是△ABC的角平分線,當(dāng)AD=AB時(shí),則△ABC是“弱等腰三角形”,線段AD是△ABC的“弱線”.
(1)如圖②,在△ABC中.∠B=60°,∠C=45°.求證:△ABC是“弱等腰三角形”;
(2)如圖③,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.以B為圓心在矩形內(nèi)部作,交BC于點(diǎn)E,點(diǎn)F是上一點(diǎn),連結(jié)CF.且CF與有另一個(gè)交點(diǎn)G.連結(jié)BG.當(dāng)BG是△BCF的“弱線”時(shí),求CG的長(zhǎng).
(3)已知△ABC是“弱等腰三角形”,AD是“弱線”,且AB=3BD,求AC:BC的值.
【答案】
(1)證明:如圖②作△ABC的角平分線BD,交AC于D,
∴∠DBC=∠ABC=30°,
∵∠ABC=60°,∠C=45°,
∴∠A=180°﹣∠ABC﹣∠C=180°﹣60°﹣45°=75°,
∵∠ADB=∠DBC+∠C=30°+45°=75°,
∴∠ADB=∠A,
∴BA=BD,
∴△ABC是“弱等腰三角形”;
(2)如圖③,連接EG,
∵BG是△BCF的“弱線”,
∴BG平分∠FBC,
∴∠FBG=∠GBE,
∵BF=BE,BG=BG,
∴△BGF≌△BGE(SAS),
∴∠BGF=∠BGE,
∵BG=BE,
∴∠BGE=∠BEG=(180°﹣∠GBE),
∴∠FGE=180°﹣∠GBE,
∵∠CGE=180°﹣∠FGE,
∴∠CGE=∠CBG,
∵∠GCE=∠BCG,
∴△GCE∽△BCG,
∴=,
∵CE=4﹣3=1,
∴CG2=CE?BC=1×4=4,
∴CG=2;
(3)①如圖④,當(dāng)AB=AD時(shí),在AC上取一點(diǎn)E,使得AE=AB,連接DE,
∵AD是“弱線”,
∴AD是△ABC的角平分線,
∴∠BAD=∠CAD,
∵AD=AD,
∴△ABD≌△AED(SAS),
∴DE=BD,∠B=∠AED,
∵AD=AB,
∴∠B=∠ADB,
∴∠AED=∠ADB,
∴∠CED=180°﹣∠AED,∠ADC=180°﹣∠ADB,
∴∠CED=∠ADC,
∵∠C=∠C,
∴△ADC∽△DEC,
∴=,
∴CE=CD,CD=AC,
∴CE=AC,
∴CE=AE=BD,CD=3CE=BD,
AC=9CE=BD,
∴BC=BD+BD=BD,
∴AC:BC=27:17;
②當(dāng)AC=AD時(shí),如圖⑤,在AB上取一點(diǎn)E,使AE=AC,連接DE,
同理可得, ==,即=,由上面計(jì)算可得,BC=CD,
∵AC=3CD,
∴AC:BC=24:17.
【點(diǎn)睛】
考查了圓的性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)以及相似三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、角平分線的定義,解題關(guān)鍵是正確的理解題意,并靈活運(yùn)用其性質(zhì)和判定.
7.(2021·江西撫州市·金溪一中九年級(jí)一模)定義:如果一個(gè)三角形一條邊上的高與這條邊的比值是3:5,那么稱這個(gè)三角形為“準(zhǔn)黃金”三角形,這條邊就叫做這個(gè)三角形的“金底”.
(概念感知)
(1)如圖1,在中,,,,試判斷是否是“準(zhǔn)黃金”三角形,請(qǐng)說明理由.
(問題探究)
(2)如圖2,是“準(zhǔn)黃金”三角形,BC是“金底”,把沿BC翻折得到,連AB接AD交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,若點(diǎn)C恰好是的重心,求的值.
(拓展提升)
(3)如圖3,,且直線與之間的距離為3,“準(zhǔn)黃金”的“金底”BC在直線上,點(diǎn)A在直線上.,若是鈍角,將繞點(diǎn)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)得到,線段交于點(diǎn)D.
①當(dāng)時(shí),則_________;
②如圖4,當(dāng)點(diǎn)B落在直線上時(shí),求的值.
【答案】
解:(1)是“準(zhǔn)黃金”三角形.
理由:如圖,過點(diǎn)A作于點(diǎn)D,
∵,,
∴.
∴.
∴是“準(zhǔn)黃金”三角形.
(2)∵點(diǎn)A,D關(guān)于BC對(duì)稱,
∴,.
∵是“準(zhǔn)黃金”三角形,BC是“金底”,
∴.
不防設(shè),,
∵點(diǎn)為的重心,
∴.
∴,.
∴.
∴.
(3)①作AE⊥BC于E,DF⊥AC于F,如圖:
由題意得AE=3,
∵,
∴BC=5,
∵,
∴,
在Rt△ABE中,由勾股定理得:
,
∴,
∴;
∵∠AEC=∠DFA=90°,∠ACE=∠DAF,
∴△ACE∽△DAF,
∴,
設(shè),則,
∵∠ACD=30°,
∴,
∴,
解得:
∴.
②如圖,過點(diǎn)A作于點(diǎn)E,則.
∵是“準(zhǔn)黃金”三角形,BC是“金底”,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴,.
分別過點(diǎn),D作,,垂足分別為點(diǎn)G,F(xiàn),
∴,,,則.
∵,
∴.
∴.
∴設(shè),,.
∵,
∴,且.
∴.
∴.
∴,解得.
∴,.
∴.
【點(diǎn)睛】
本題屬于相似形綜合題,主要考查了重心的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理,解直角三角形,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)以及勾股定理的綜合運(yùn)用,解決問題的關(guān)鍵是依據(jù)題意畫出圖形,根據(jù)數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行解答.
8.(2021·江蘇南通市·八年級(jí)月考)定義:有一組對(duì)邊相等目這一組對(duì)邊所在直線互相垂直的凸四邊形叫做“等垂四邊形”.
(1)如圖①,四邊形與四邊形都是正方形,,求證:四邊形是“等垂四邊形”;
(2)如圖②,四邊形是“等垂四邊形”,,連接,點(diǎn),,分別是AD,BC,BD的中點(diǎn),連接EG,F(xiàn)G,EF.試判定的形狀,并證明;
(3)如圖③,四邊形是“等垂四邊形”,,,試求邊AB長(zhǎng)的最小值.
【答案】
(1)如圖,延長(zhǎng)交于點(diǎn),
∵四邊形與四邊形都為正方形
∴,,.
∴.
∴.
∴,.
∵
∴
即,∴.
∴.
又∵,
∴四邊形是等垂四邊形.
(2)是等腰直角三角形.
理由如下:如圖,延長(zhǎng)交于點(diǎn),
∵四邊形是等垂四邊形,,
∴,
∴
∵點(diǎn)E,F,G分別是AD,BC,BD的中點(diǎn)
∴,,,,
∴,,.
∴,
∴是等腰直角三角形;
(3)如圖,延長(zhǎng)交于點(diǎn)分別取的中點(diǎn),連接,
則,
由(2)可知是等腰直角三角形,
∴
∴
∴.
∴最小值為.
【點(diǎn)睛】
本題是新定義類探究題,主要考查了等腰直角三角形的性質(zhì)、正方形的性質(zhì)和勾股定理,解決本題需利用新定義,逐一討論,解題中利用條件,構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.
9.(2021·江西九年級(jí)一模)定義:兩條長(zhǎng)度相等,且它們所在的直線互相垂直的線段,我們稱其互為“等垂線段”.?
知識(shí)應(yīng)用:?在△ABC和△ADE中,AC=?BC,AE=DE,且AE
這是一份2023年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)專項(xiàng)突破專題11 新定義型幾何圖形問題(教師版),共45頁。
這是一份專題17 新定義型二次函數(shù)問題-備戰(zhàn)2022年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)重難點(diǎn)與壓軸題型專項(xiàng)訓(xùn)練,文件包含專題17新定義型二次函數(shù)問題解析版-備戰(zhàn)2022年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)重難點(diǎn)與壓軸題型專項(xiàng)訓(xùn)練docx、專題17新定義型二次函數(shù)問題原卷版-備戰(zhàn)2022年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)重難點(diǎn)與壓軸題型專項(xiàng)訓(xùn)練docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共38頁, 歡迎下載使用。
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